Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
О внедрении в учебный процесс новых форм и технологий обучения, особенностях и сопутствующих проблемах....
14 10 2026 3:36:22
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Автор раскрывает структуру урока, показывает виды деятельности на уроках анатомии, приводит примеры разных типов и видов контрольных заданий и вопросов. Автор показывает, как на основе одной презентации сделать другую презентацию, которую можно использовать на последующих уроках для контроля учебных достижений учащихся или для самостоятельной работы....
13 10 2026 5:39:22
Это урок промежуточного повторения и контроля знаний, проводится после изучения всех планет Солнечной системы. Урок проходит в игровой форме. Большое количество репродуктивных заданий и подсказок на доске поможет справиться с материалом даже самому учащемуся.
...
12 10 2026 14:42:40
Цель урока: формировать знания о составных компонентах биологического сообщества, об особенностях трофической структуры сообщества, о пищевых связях, которые отображают путь круговорота веществ, формировать понятия пищевая цепь, пищевая сеть....
11 10 2026 20:58:52
Цели урока: провести вводное ознакомление с корнем как функциональной структурой, дать описание устройства корня и показать, что оно соответствует его значению, а также показать, что питание растений происходит в основном через корни, неотделимо от водоснабжения и состоит в поглощении неорганических веществ....
10 10 2026 18:35:50
Цель урока — познакомить учащихся с многообразием плодов и их классификацией; закрепить понятия "завязь", "цветок", "околоцветник", "соцветия"; научить учащихся распознавать различные типы плодов....
09 10 2026 18:54:24
В ходе урока раскрывается сложность проявления биотических связей в природе (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние); их результаты для жизни видов. Дается определение и раскрывается сущность основных понятий: «комменсализм», «мутуализм», «симбиоз», «аменсализм», «протокооперация»....
08 10 2026 13:58:30
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
07 10 2026 22:36:40
Урок основан на интеpaктивных методах обучения, таких как «Мозговая атака», «Кооперативная деятельность», при которых ученики обучают друг друга, учатся друг у друга, в процессе которых создается положительная психологическая атмосфера и достигается активность каждого ученика....
06 10 2026 22:41:33
Урок биологии проводится в 7-м классе (автор программы В.В. Пасечник). Тема урока является актуальной – ученики изучают влияние экологических факторов на биоценозы. В группах школьники выбирают капитана, который координирует их работу. В качестве рефлексии предлагается составить синквейн....
05 10 2026 16:46:58
На уроке учащиеся знакомятся со строением семян однодольных и двудольных растений. Формируется представление о многообразии семян и значении семян в жизни растений. На уроке учащиеся выполняют лабораторную работу по изучению строения семени фасоли и зерновки пшеницы....
04 10 2026 8:32:28
Интеpaктивная экскурсия по биологии знакомит с разнообразием птиц городского парка. Ученики отмечают видовой состав фоновых птиц и особенности их жизни весной; проводя наблюдения за весенним поведением птиц, обращают внимание на приспособления птиц к определенным условиям жизни. Цель: развивать у учащихся понимание экологических взаимосвязей в природе, единства и целостности естественных биогеоценозов; рассмотреть вопросы охраны птиц....
03 10 2026 2:15:16
Древесная растительность является основным местом обитания птиц. Они используют все горизонты древесной растительности как в отношении убежища для гнезда, так и в отношении пищи....
02 10 2026 2:17:50
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
01 10 2026 16:31:39
Урок-игра «Эволюция в вопросах и ответах» предлагается учащимся 9-х классов с целью обобщения, закрепления знаний. Задания составлены с использованием интеpaктивных методов и средств обучения и направлены на усвоение проблемных вопросов «Развитие эволюционного учения», «Адаптации», «Макро- и микроэволюция». Каждый этап урока сопровождается заданиями на интеpaктивной доске....
30 09 2026 17:58:54
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
29 09 2026 2:50:12
Цели урока: сформировать у учащихся знания о значении пищевых добавок, применяемых для производства пищевых продуктов, определить степень их опасности для здоровья. Изучить содержание пищевых добавок в некоторых продуктах питания; воспитывать ответственное отношение учащихся к своему здоровью....
28 09 2026 22:51:55
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
27 09 2026 3:28:48
Урок помогает подвести итог изучения темы, проверить качество усвоения знаний, продолжить формирование у учащихся навыков получения знаний путем самостоятельной работы с различными источниками информации....
26 09 2026 17:50:58
В предлагаемой разработке урока биологии в 8-м классе по теме «Витамины» представлен опыт применения монопредметной проектной технологии. Данной теме отведен один урок раздела «Обмен веществ и энергии» рабочей программы курса биологии «Человек и его здоровье». Материал к уроку обширен, и дать учащимся глубокие знания о витаминах невозможно, но при использовании ИТ, разработке модели урока в режиме проектного обучения достигаются хорошие результаты....
25 09 2026 5:10:59
При применении активных форм и методов обучения создаются такие условия, когда дети не просто запоминают и воспроизводят готовые знания и способы действия, а самостоятельно добывают их, переосмысливают и перестраивают ранее полученное, осуществляют широкий перенос усвоенного на решение новых учебных пpaктических задач....
24 09 2026 0:28:59
Человек следил за природой с древних времен. Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи. Ознакомимся с некоторыми открытиями, взятыми из природы. Этими изобретениями человечество пользуется уже давно....
23 09 2026 9:43:59
Тема в курсе зоологии «Тип кишечнополостные» имеет большое значение для изучения эволюционного развития организмов, но с этими животными обучающиеся в пpaктической жизни знакомы мало. Урок-путешествие с его межпредметными связями и использованием ИКТ направлен на более эффективное усвоения материала....
22 09 2026 4:26:15
Урок разработан на основе компьютерных технологий с использованием презентации. Такие уроки вызывают интерес у учащихся....
21 09 2026 13:50:19
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
20 09 2026 16:36:27
Селье назвал их «маленькими органами большого значения». С целью акцентирования внимания на важной роли желез внутренней секреции в регуляции функций организма разработан урок обобщения и систематизации знаний по соответствующей теме.
...
19 09 2026 13:40:54
Это заключительный урок по разделу «Эволюция живого мира на Земле» с применением разноуровневых тестов и групповых заданий с использованием мультимедиа. Организованы индивидуальные и групповые работы, самостоятельный поиск дополнительного материала, обратная связь «ученик - учитель» (рефлексия). Использовались разные виды проверок: самооценивание, взаимопроверка. Использование личностно-ориентированного подхода способствует реализации цели урока....
18 09 2026 16:27:29
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
17 09 2026 21:55:11
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
16 09 2026 4:52:44
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
15 09 2026 2:23:58
Данная разработка может быть полезной для учителей, использующих технологии открытого образования на уроках и во внеурочной деятельности. Игра в технологии "Дебаты" по теме "Содержание птиц в неволе недопустимо" проводится в качестве обобщающего урока и позволяет решить следующие задачи: закрепить и актуализировать полученные ранее знания, овладеть новыми знаниями; способствует формированию культуры спора, терпимости; способствует развитию интеллектуальных и творческих способностей; способствует формированию навыков совместной деятельности. В статье приводится подробное описание игры и структуры кейсов утверждающей и отрицающей сторон. ...
14 09 2026 16:59:50
Разработка данного урока позволит учащимся открыть удивительный мир цветов. Растения составляют неотъемлемую часть окружения человека. Особенно велика роль живых растений в городе. Декоративные растения семейства сложноцветные – бархатцы и календула широко используются для озеленения улиц, скверов, парков. Основная цель предлагаемого мною урока – пробудить у детей любовь и бережное отношение к этим скромным растениям....
13 09 2026 1:35:35
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
12 09 2026 8:51:31
Данный урок может быть использован учителями начальных классов, учителями биологии, а также его можно широко применять во внеклассной работе. В урок включены видеоролики. Освещены вопросы бережного отношения к природе, предлагаются проблемные задания....
11 09 2026 3:40:43
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
10 09 2026 15:11:10
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Материал урока является продолжением темы "Генетика человека", в нём более подробно рассмотрены наследственные болезни человека, их причины, методы профилактики и лечения. Ориентирован на учащихся 10–11-х классов. Может использоваться во внеклассных занятиях по предмету (подготовка к ЕГЭ). Объём материала, его содержание позволяет учителю использовать его в разных вариантах (полно, сжато, на разных уроках, в разных темах и т.д.)....
09 09 2026 22:40:49
Урок-обобщение, в ходе которого систематизируются уже полученные знания по теме, показываются различия и взаимосвязь всех сторон метаболизма, выясняется, что является источником энергии для живых организмов, по каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии....
08 09 2026 11:27:55
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
07 09 2026 1:52:29
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
06 09 2026 19:53:17
Презентация «Движение простейших и беспозвоночных» носит обучающий хаpaктер. Предназначена для детей школьного возраста в возрасте 12–18 лет. Презентация может быть использована на уроках биологии в 6-м классе при изучении темы «Движение»....
05 09 2026 5:37:47
Интегрированный урок литературы и биологии для 7-го класса знакомит учащихся с ролью литературы в решении экологических проблем, помогает понять, как правильно относиться к природе, любить ее и беречь.
...
04 09 2026 18:10:56
В процессе усвоения биологии учащиеся овладевают учебными знаниями, умениями и навыками, что способствует повышению уровня их познавательной самостоятельности. Усвоение учащимися системы биологических знаний – необходимое условие формирования их мировоззрения, гигиенического, пoлoвoго, экологического, трудового и нравственного воспитания....
03 09 2026 22:32:28
Различают следующие зоны корня): зона роста с корневым чехликом, зона растяжения и начала дифференцировки клеток, зона всасывания, проводящая зона....
02 09 2026 23:41:41
Урок формирует знания об основном процессе метаболизма – биосинтезе белка как сложнейшем многоступенчатом процессе, в котором реализуются функции многих веществ и органоидов клетки. Закрепить знания о генетическом коде....
01 09 2026 10:12:32
Обобщающий урок по теме «Цитология» с целью систематизировать знания учащихся о составе, строении клеток, процессах метаболизма различных видов; дать независимую комплексную оценку знаний по теме; подготовить учащихся к ЕГЭ....
31 08 2026 7:31:22
Цели урока: познакомить учащихся с видами явлений в природе, химическими явлениями, реакциями горения и дыхания; признакими реакций окисления и горения; формировать научную картину мира; прививать навыки аккуратности, учить правильно вести себя при ЧС....
30 08 2026 19:15:56
Проводящая система являет собой совокупность клеток с межклеточными порами, а также паренхиматозных и передаточных клетки, которые вместе обеспечивают внутренний трaнcпорт жидкости....
29 08 2026 11:37:59
Урок имеет большую пpaктическую направленность, формирует навыки проведения исследовательской работы; осуществляются межпредметные связи с литературой, историей, географией, биологией, астрологией. Данный урок способствует развитию логического мышления и воспитывает чувство коллективизма, взаимовыручки и взаимоподдержки. При проведении урока используются современные технологии обучения.
...
28 08 2026 9:41:28
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
27 08 2026 13:42:50
Разработка данного урока явилась результатом обучения на курсах повышения квалификации по программе "Режиссура урока в современной школе" Педагогического университета "Первое сентября". Основная задача урока состоит скорее не в усвоении знаний по теме, а в пробуждении активного интереса к изучению материала, вовлечению в работу всех учеников. Интерес к уроку поддерживается неожиданностью создаваемых ситуаций.
...
26 08 2026 21:15:37
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
